基于嵌入式Web服务器的远程监控系统设计与实现

李慧静　李东敬

摘要：以BTF340为硬件平台，设计了基于嵌入式web服务器远程监控系统的硬件结构和软件实现。以远程监控空调机为例，着重论述了利用CGI技术实现远程监控web浏览器与嵌入式web服务器动态数据交互的具体方法及实现过程。经过大量测试，验证了该系统具有很好的可行性和高效性。对今后关于嵌入式设备的远程监控系统研究具有一定的参考价值。

关键词：远程监控；嵌入式web服务器；TCP/IP协议栈；CGI；动态数据交互

中国分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2018）11-0249-03

Design and Implementation of Remote Monitoring System Based on Embedded Web Server

LI Hui-jing 1，LI Dong-jing 2

（1.Transportation Institute ，Inner Mongolia University， Huhehaote 10070， China；2.Substation Management Division，Xilinhot Electricity Bureau ， Xilinhaote 026000， China）

Abstract：Taking BTF340 as hardware platform， the hardware structure and software implementation of remote monitoring system based on embedded web server are designed. Taking remote monitoring air conditioner as an example， the paper mainly discusses the concrete method and implementation process of using CGI technology to remotely monitor the dynamic data exchange between web browser and embedded web server. After a large number of tests， it is verified that the system has good feasibility and high efficiency. It is of certain reference value to the research on the remote monitoring system of embedded devices in the future.

Key words： Remote monitoring； Embedded web server； TCP/IP protocol stack； CGI； Dynamic data interaction

隨着计算机网络、自动控制、微电子等技术的发展，家用电器接入网络已经成为发展趋势。在家用电器设备中实现Web服务器功能（即嵌入式web服务器），可以向 Internet提供基于 Web 的图形化管理接口，用户可以随时使用Web浏览器进行远程监控和智能服务。这样不仅能提高工作效率，而且方便统一管理。如何实现无网络接口的现有家用电器接入Internet，以方便统一管理呢？可行的方法是设计一种基于网络的通用型远程遥控器来实现远程监控。本文主要论述了在其研发中，如何设计实现基于嵌入式Web服务器的远程监控系统。

1 系统的硬件结构设计

本文以BTF340为硬件开发平台，在其开发板上，微控制器（以下简称MCU）C8051F340是所设计的嵌入式Web服务器的核心，一方面MCU要实现TCP/IP协议栈，并驱动以太网控制器CP2200实现Internet接入；另一方面，MCU又是相应监控系统的控制单元。其具体硬件结构为图1。

2系统的软件设计

本文以远程监控空调机为例进行研发的，用户可通过Web浏览器进行实时监视现场环境温度和远程遥控空调机。在BTF340开发板上实现上述功能的软件程序设计主要包括：嵌入式Web服务器框架的生成、远程空调遥控器控制网页的程序设计、嵌入式Web服务器交互功能程序设计。

2.1 嵌入式Web服务器框架的生成

2.1.1 TCP/IP Configuration Wizard

BTF340生产商提供的Ethernet-DK开发工具内包含了TCP/IP Configuration Wizard，可以生成一个包含TCP/IP协议栈的工程，在此基础上，修改定制自己的应用程序[1]。TCP/IP Configuration Wizard界面如图2所示， 3个区域，分别为选项区（显示成树状结构）、设置区和代码量估计。

2.1.2生成工程文件

TCP/IP Configuration Wizard主要有三类设置，分别为：硬件设置、协议设置和系统设置。本文的具体设置如下：

（1）硬件设置

以太网控制器选择：选择“CP220x”

MCU选择：选择“C8051F34x”。

（2）协议设置

物理层/数据链路层：Ethernet

网络层协议选择：IP、PING、ARP

传输层协议选择：TCP

应用层协议选择：HTTP

（3）系统设置

系统设置分别为虚拟文件设置、Socket设置、时钟设置、IP地址和MAC地址设置，为方便实验，BTF340的IP地址设置为：192.168.0.10，监控端的IP地址设置为：192.168.0.80。

2.1.3 TCP/IP协议栈接口

// Start mn_server （）